水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究，分為材料的耐久性研究、構(gòu)件的耐久性研究和結(jié)構(gòu)耐久性研究三個(gè)層次。材料的耐久性研究是前提，只有材料的耐久性得到了提高水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性才會(huì)得到提高，材料中混凝土材料所占的體積分?jǐn)?shù)最大，所以纖維素纖維提高混凝土耐久性的提高對(duì)于提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是至關(guān)重要的。

  上世紀(jì)二十年代混凝土耐久性的研究才開始，混凝土耐久性的研究是起步比較晚的一門科學(xué)科，隨著施工技術(shù)水平及結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的相對(duì)成熟, 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被開始大規(guī)模使用, 逐漸在各個(gè)領(lǐng)域開始得到應(yīng)用。新的問題也就出現(xiàn)了,許多新的耐久性損傷問題逐漸出現(xiàn), 這種情況促使人們不得不有針對(duì)性地進(jìn)行研究。1925 年, 對(duì)于硫酸鹽含量極高的土壤，得到了 25 年、50 年及更長時(shí)間的混凝土在硫酸鹽土壤中的腐蝕數(shù)據(jù)；而后，在沼澤水中進(jìn)行了鋼筋混凝土的腐蝕損害試驗(yàn)，也就是針對(duì)混凝土在自然條件下的腐蝕情況進(jìn)行了比較長時(shí)間的試驗(yàn)研究；在海水中對(duì)混凝土耐久性進(jìn)行了試驗(yàn)研究, 并得到了很多有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)在海水條件下使用的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)以及有關(guān)混凝土配合比、水泥種類和其他一些生產(chǎn)因素對(duì)混凝土耐久性影響的見解。 
  纖維素纖維是一種高寒地區(qū)特殊植物經(jīng)過一系列獨(dú)特的化學(xué)處理和機(jī)械加工而成的纖維材料，該材料有天然的親水性和高彈性模量的特點(diǎn)，這種纖維相對(duì)于合成纖維用于混凝土中更能有效的改善混凝土的力學(xué)性能以及抗?jié)B性、抗凍融性以及抗裂性。
  纖維素纖維對(duì)水工混凝土的耐久性的影響，并對(duì)影響進(jìn)行了機(jī)理分析。課題主要是針對(duì)土石壩中的面板混凝土，面板混凝土對(duì)水工混凝土的抗?jié)B性能要求很高；青海又屬于高寒高海拔地區(qū)，因此對(duì)水工面板混凝土的抗凍性要求也很高；西部地區(qū)的晝夜溫差比較大，對(duì)面板混凝土這種大體積混凝土（尺寸達(dá)到必須解決水化熱及由此引起的體積變形問題的混凝土結(jié)構(gòu)）的絕熱溫升有較高的要求。
  纖維素纖維能增加水工混凝土的抗拉強(qiáng)度的原因是，當(dāng)拉應(yīng)力作用于纖維混凝土材料時(shí)，水工混凝土中的裂縫處會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，使裂縫擴(kuò)展，當(dāng)裂縫擴(kuò)展到基材界面時(shí)，纖維在界面上就會(huì)產(chǎn)生對(duì)裂縫擴(kuò)展起約束作用的剪應(yīng)力使裂縫趨于穩(wěn)定。纖維間的間距越小，纖維對(duì)混凝土的增強(qiáng)效果越好。纖維混凝土的抗拉強(qiáng)度提高的越顯著。
  混凝土中摻入纖維能夠提高混凝土的抗?jié)B性能，原理就是當(dāng)纖維摻入到混凝土中后，混凝土在塑性狀態(tài)時(shí)的彈性模量小于纖維的彈性模量，這樣就能增加混凝土處于拌合物狀態(tài)以及未完全硬化前的抗拉強(qiáng)度，加入纖維就能有效地降低混凝土早期收縮裂縫的形成與擴(kuò)展，就降低了混凝土內(nèi)部的孔隙率；另外混凝土加入纖維后能夠減少水分的在各個(gè)空隙之間的遷移，減少由于失水而形成的毛細(xì)管數(shù)量，達(dá)到降低毛細(xì)管張力的效果，從而改善了混凝土的抗?jié)B性能；同時(shí)也有研究者認(rèn)為，混凝土中加入纖維能夠增加混凝土內(nèi)部的界面面積，提高混凝土內(nèi)部的孔隙率，降低混凝土的抗?jié)B性能認(rèn)為纖維是對(duì)混凝土的抗?jié)B性能有利還是不利，主要是看上面兩個(gè)因素哪個(gè)能起到主要作用。
  水利工程的建設(shè)中對(duì)水工混凝土都有抗?jié)B性能要求。水利工程中的建筑物所用混凝土如果不滿足工程需要的抗?jié)B要求，不僅會(huì)影響水利工程的正常使用，更會(huì)帶來一定的安全隱患。隨著近年來水利工程的快速發(fā)展，水利工程不僅規(guī)模越來越大，而且大壩的高度越來越高，導(dǎo)致的結(jié)果就是蓄水位也越來越高，因此對(duì)混凝土的各種性能尤其是抗?jié)B性能的要求也越來越高。如果由于混凝土抗?jié)B性差導(dǎo)致大壩發(fā)生滲漏，尤其對(duì)于作為防滲結(jié)構(gòu)的堆石壩中的混凝土面板，會(huì)造成嚴(yán)重的后果，給人民的財(cái)產(chǎn)和安全帶來威脅。滲漏對(duì)大壩的安全運(yùn)營影響主要有以下三個(gè)方面，一是抬高了壩體揚(yáng)壓力，將影響大壩的整體抗滑穩(wěn)定性。二是滲漏會(huì)降低大壩的耐久性，影響使用年限。在滲透作用下部分大壩在會(huì)產(chǎn)生鈣化析出物，嚴(yán)重滲漏的情況下，將影響大壩的使用耐久性。三是滲漏加劇凍脹凍融破壞。尤其是處于青海的高寒高海拔地區(qū)的混凝土面板壩，在滲漏發(fā)生時(shí)，很容易引起凍脹破壞，會(huì)有嚴(yán)重的安全隱患。 工程上如果基本原料、配合比確定的情況下，通常用以下兩種有效方式來改善混凝土的抗?jié)B性能。第一種方法就是在混凝土中添加膨脹劑以提高混凝土的密實(shí)性，或者向混凝土中加入憎水性有機(jī)材料，以達(dá)到提高混凝土抗?jié)B性能的目的；第二種方法就是在混凝土中摻入纖維，這樣做的目的是減少混凝土的內(nèi)部缺陷，比如空隙結(jié)構(gòu)等，從而提高其抗?jié)B性能。

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